Åke Lernmark University of Washington & Lund University
Nuvarande brister och utvecklingsmöjligheter ur forskaren/forskningens perspektiv som använder biobanker.
Definition Biobanks seeks to integrate collections of biospecimens (blood, DNA, tissue, biopsy specimens, etc) with corresponding patient data such as genetic profiles, medical histories, and lifestyle information. http://www.informatics-review.com/wiki/index.php/biobanking_definition (2006)
Biobanker är inte något nytt Biobank År Individer Initiativ Sponsor SwII+DIS 1986 2 000 Forskare Mosaik MB Umeå 1986 40 000 Forskare Mosaik DISS92/93 1992 1 800 Forskare NIH DiPiS 2000 35 000 Forskare Wallenberg/ JDRF/VR Intressegrupp HBDI 1988 6 700 NDRI TEDDY 2004 7 800 NIH consortium NIH
Sweden II+DIS 1986-87: alla nydiagnosticerade diabetes patienter (n=832) 0-34 år och kontroller (n=702). Avidentifierade deltagare (Gisela Dahlquist) Public database: Magenta Publikationer: >30 Avhandlingar: 5 (SE), 2 (USA) = 7 professorer. Validering av typ 1-diabetes antikroppar som förutsäger sjukdom. Definierat HLA s betydelse för typ 1 diabetes risk Upptäckt av ny genetisk faktor: ITPR3.
BRISTER & UTVECKLINGSMÖJLIGHETER Större grupp - statistical power kunde ha varit bättre. Kontrollgruppen hårdmatchad (Norman Breslow) Volym: serum helt slut - bara DNA kvar DNA kvar för Genome Wide Association Validering av GAD65 autoantikroppar
Medicinska biobanken i Umeå Stor grupp av friska personer av olika ålder som genomgått hälsoundersökning med OGTT. Validering : GADA har hög diagnostisk sensitivitet och specificitet för typ 1 diabetes. Upptäckt: GADA associerat med ökat BMI hos vuxna. Rolandsson O, Hagg E, Hampe C, Sullivan EP Jr, Nilsson M, Jansson G, Hallmans G, Lernmark A. Glutamic acid decarboxylase (GAD65) and tyrosine phosphatase-like protein (IA-2) autoantibodies index in a regional population is related to glucose intolerance and body mass index.diabetologia 42:555-9, 1999. Omedelbar bekräftelse: Weets I, Van Autreve J, Van der Auwera BJ, Schuit FC, Du Caju MV, Decochez K, De Leeuw IH, Keymeulen B, Mathieu C, Rottiers R, Dorchy H, Quartier E, Gorus FK; Belgian Diabetes Registry. Male-to-female excess in diabetes diagnosed in early adulthood is not specific for the immune-mediated form nor is it HLA-DQ restricted: possible relation to increased body mass index.diabetologia 44:40-7,2001.
Northern Sweden Health and Disease Study Population based cohorts: Questionnaires and blood sampling occasions Sampling occasions or participants The Västerbotten Intervention Project Cohort (VIP) 1985-85 000 The Northern Sweden Monica Cohort 13 000 from 1986, 1990, 1994, 1999 (+ follow up), 2004 (+ 4 500) The Västerbotten Mammary Screening Cohort 1995-50 000 Unique individuals 90 000
Medicinska Biobanken i Umeå är en unik forskningsresurs. Översiktsartikel: Stigbrand T, Rymo L, Lernmark Å: Medicinska biobanken - en unik resurs för medicinsk forskning. Läkartidningen 102:2769-72, 2005. Brister: Initiativttagarna för tidigt ute. Regelverk - post hoc blir inte alltid bra. Avsaknad av stödjande styrelse Utvecklingsmöjligheter: Nästan obegränsade i pågående prospektiva undersökningar. Expertgrupper för uttag Riktade anslagsutlysningar från VR - Peer review Forskarutbildning
Diabetes Prediktion i Skåne. All Newborns Sept/00 -Aug/04 n=48,038 100% Filters HLA Screening n = 35,678 74% Answered by non-diabetic mothers n = 23 008 Genetic susceptible invited to follow-up Yearly follow-up Primary endpoint autoantibodies Secondary endpoint Diabetes 4000 barn i årlig uppföljning. Lynch et al. submitted, 2007 Birth Month 2 Year 2 Yearly 2-15 Year 15
Percent (%) 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Fig Reported 5 infections show a seasonal variation. fever gastroenteritis Jan Apr Jul Oct Jan Apr Jul Oct Jan Apr Jul Oct Jan Apr Jul Oct Jan Apr Jul '00 '01 '02 '03 '04 Calender year and month infection reported Lynch et al. submitted
Seasonal pattern of cord blood islet autoantibodies. 3.0 High Ab's (GAD65Ab = 0.7%, IA-2Ab =0.1%, IAA =1.0%) 2.5 Percent (%) 2.0 1.5 1.0 0.5 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 '01 '02 '03 '04 Lynch et al, submitted Calender Year and Quarter
Länka biobanksavdelningarna DiPiS och Klinisk Mikrobiologi - DiPiS: : september 2000 augusti 2004. - Klinisk Mikrobiologi: : Region Skånes Biobank vid Klinisk Mikrobiologiska biobanksavdelningen / UMAS innehåller drygt 120 000 sparade serumprover från screeningundersökningar genomförda inom mödrahälsovården 1986-2006 2006. DiPiS Klinisk Mikrobiologi 24984 sparade serumprover
Antalet provtagningar per graviditet 7000 6000 5000 Antalet graviditeter 4000 3000 2000 1000 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 Antal prov per graviditet - Genomsnittligt antal prov per graviditet 3,64 - En individ lämnade 70 prov under sin graviditet
UTVECKLINGSMÖJLIGHETER Region Skåne s Biobank: unik möjlighet att spåra smittämne som skulle kunna framkalla autoimmunitet mot beta celler. andra fenotyper under graviditet kan spåras inkl stress och livshändelser, övervikt m m Kvalitetssäkrade prover (Joakim Dillner) Framsynt insamling av prover med breda möjligheter för hypotesprövning. Brister: mosaikfinansiering
Internationella biobanker (repositories) med svenskt deltagande. The Environmental Determinants of Diabetes in the Young (TEDDY) Study Supported by NIH: NIDDK, NIAID, NICHD, NIEHS samt CDC och JDRF
Development of type 1 diabetes Initiators - infection? -diet? Promoters - infection? -diet? Genetic susceptibility Autoimmunity Clinical diabetes No autoimmunity Remission
TEDDY Primary goal: To identify environmental factors and geneenvironment interactions causing pre-diabetic autoimmunity and T1DM Secondary goals: Explore differences in the environmental determinants of T1DM across diverse populations and ethnic groups. Explore differences in the environmental determinants between children with and without first-degree T1DM relatives. Investigate the immunopathogenesis and the natural history of T1D, especially the early time points. Establish central repository of data and biologic samples for subsequent hypothesis based research.
TEDDY follow-up protocol -6-2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36... 48 months Interviews: diet, infections, immunizations, day care, etc. Samples of blood q3 months: autoantibodies, biomarkers DNA, T-cells, mrna, microbial abs stool q1 month: entero-, rota-virus, bacteria
Accrual as of 31 JULY 2007 Accrualas of July31,2007 Clinica l Center Numbe r of Infants Screene d Numbe r of HLAEligible Infants Numbe r of Infants Enroll ed FDR GenPop Total FDRs GenPop Total FDRs GenPop Total Colorado 405 28249 28654 91 1424 1515 57 446 503 Finland 393 30717 3 110 132 1693 1825 69 787 856 GeorgiaFflorida 412 39351 39763 69 1249 1318 30 323 353 Germany 757 12383 13140 137 457 594 102 117 219 Sweden 516 24288 24804 96 1784 1 80 65 1147 1212 Washington 323 40322 40647 65 1370 1435 38 328 366 Total* 2814 175310 178126 593 7977 8570 363 3148 3511 *incl uding 8 FDRsscreenedbyTRIGRclinicsand twoenrolled
TEDDY-mott lab provhantering 2006 (n) 30000 25000 24785 20000 15000 10000 12600 11047 9652 Avföringsprov hela Skåne Totalt antal blodrör Totalt antal blodrör 5000 0 Malmö Helsingborg Kristianstad 4086 Totalt antal rör från TEDDY i hela Skåne 2006: 37 385 st
Uppföljning - ännu bara 3 år. Besök 4 ggr/ år 0-4 år Besök 2 ggr/ år 4-15 år Sverige: 2240/7800 barn i uppföljning Mätning av längd och vikt Kostdagbok Vad äter barnet? Energiintag, nya livsmedel TEDDY- bok Vad händer med barnet? Sjukdomar, vaccinationer Blodprovstagning NIDDK REPOSITORY - f.n. Antikroppar mot insulinproducerande celler Serum: 36 500 rör Entero och rota-virus Plasma: 66 400 rör Vitaminer Bajsprov: 60 000 rör x 3 Fettsyror i röda blodkroppar Inflammationsmarkörer Nested case-control design Tånaglar mineraler Prov på dricksvatten Ancillary studies Alla inbjuds att ge förslag på studier. Styrgruppen (forskarna: NIH har 1/8 röster) godkänner NIH betalar NIH 15 M$ per år i 19 år SWE 12 MSEK/år f.n.
Målsättningar Forskarinitierade biobanker Eldsjälar i grupp Hypotesprövande (frågeställningar saknas inte) Organisationen av svenska biobanker Konkurensutsatta medel för att bygga upp biobanker. Kvalitetskontroll. Internationella initiativ Hälsovårdssystemet är enhetligt Befolkningen vill hjälpa forskningen Etiskt regelverk finns NIH & EU är villiga att betala för kvalité. Hurtatillvararesultaten? Publicera, publicera, publicera Teknologi-överföring
TACK!
DISS 92/93 1992/93: alla 15-34 åringar som utvecklar diabetes (n=764) och kontroller (n=900). Prospektiv uppföljning Diabetes fenotyper Unik: NIH anslag 1992-1998 (2 x 3 år). Publikationer: 10. Avhandlingar: 2 (SE),1 (USA). Validering av risk att förlora egenproduktion av insulin hos typ 1 diabetes patienter.
BRISTER & UTVECKLINGSMÖJLIGHETER Ytterligare ett års insamling hade förbättrat statistical power. Uppföljningsdelen: prov en gång om året lyckades bara till 60%. Större personalinsats för årsprovet. Riskfaktorer för att egenproduktionen av insulin upphör (GADA, c-peptid vid diagnos). Komplikationsutveckling.
Children tested for islet autoantibody (Ab) N=3,484 (13,422 sam ples) N=1 N=1 C h ild re n w ith =1 c o n firm e d A b N=138 (252 sam ples) Ab negative a t fo llo w -u p N=55 Ab positive a t fo llo w -u p N=55 No follow-up yet N=28 N=1 N=33 N=10 Transient Ab N=22 Probably m aternal Ab N=43 Persisten non-m aternal Ab N=45* N=9 D iabetes N=12 N=3 Figure 2.2.3.1 TEDD Y endpoints ascertained as of 7/31/2007. *includes two children that are young and could still have m aternal Ab and two that were confirm ed pos and are neg in the last sam ple
Antal familjer som deltar Deltar Deltar inte 1200 1000 800 600 400 200 0 Colorado, USA Georgia/Florida, USA Washington, USA Finland Tyskland Sverige 14.6.2007 har 3281 barn rekryterats 69% Tackar ja i Sverige